
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Arrays;
import java.util.Deque;

public class T {


    public static void simpleTest() {
        int[] array = {22, 45, 2, 5, 8, 4, 2, 1, 5};
//        Sort.insetSort(array);
        insetSort1(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));

    }


    public static void main(String[] args) {
        simpleTest();
    }


    public static void swap(int[] arr, int n1, int n2) {
        int tem = arr[n1];
        arr[n1] = arr[n2];
        arr[n2] = tem;

    }

    public static void insetSort1(int[] arr) {

        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            int tem = arr[i];
            int j = i - 1;
            for (; j >= 0; j--) {

                if (tem >= arr[j]) {
                    break;
                } else {
                    arr[j + 1] = arr[j];
                }
            }
            arr[j + 1] = tem;

        }
    }

    public static void shellSort(int[] arr){
        int gap=arr.length;
        while(gap>1){

            gap/=2;
            shell(arr,gap);
        }




    }

    private static void shell(int[] arr, int gap) {
        for (int i = gap; i <arr.length ; i++) {
            int tmp=arr[i];
            int j=i-gap;
            for (; j>=0; j-=gap) {

                if(arr[j]>tmp){
                    arr[j+gap]=arr[j];
                }else {
                    break;
                }


            }
            arr[j+gap]=tmp;
        }
    }



    public static void selectSort(int[] arr){
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            int minIndex=i;
            for (int j = i+1; j <arr.length ; j++) {
                if(arr[j]<arr[minIndex]){
                    minIndex=j;
                }
            }

            swap(arr,i,minIndex);

        }


    }


    public static void heapSort(){



    }




}
/**
 * @Author 12629
 * @Description：
 */
class Sort {


    /**
     * 时间复杂度：O(N^2)
     * 最坏情况下：逆序的  5 4 3 2 1
     * 最好情况下：本身就是有序的  1 2 3 4 5 O(n)
     * 如果数据越有序，直接插入排序越快
     * 空间复杂度：O(1)
     * 稳定性：稳定的排序
     * 本身如果是一个稳定的排序，那么可以实现为不稳定的
     * 但是 如果一个排序 本身就是不稳定，能实现为稳定的排序吗？
     *
     * @param array
     */
    public static void insetSort(int[] array) {
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            int tmp = array[i];
            int j = i - 1;
            for (; j >= 0; j--) {
                if (array[j] > tmp) {
                    array[j + 1] = array[j];
                } else {

                    break;
                }
            }
            array[j + 1] = tmp;

        }

    }

    /**
     * 不稳定的
     * 时间复杂度：n^1.3  - n^1.5
     * 空间复杂度：O(1)
     *
     * @param array
     */

//
//    public static void shellSort(int[] array) {
//        int gap = array.length;
//        while (gap > 1) {
//
//            gap = gap / 3+1;
//            shell(array, gap);
//        }
//    }
//
//    private static void shell(int[] array, int gap) {
//        for (int i = gap; i < array.length; i++) {
//            int tmp = array[i];
//            int j = i - gap;
//            for (; j >= 0; j -= gap) {
//                if (array[j] > tmp) {
//                    array[j + gap] = array[j];
//                } else {
//                    break;
//                }
//            }
//            array[j + gap] = tmp;
//        }
//    }

    /**
     * 选择排序：
     * 时间复杂度：O(N^2)
     * 和数据 是否有序无关
     * 空间复杂度：O(1)
     * 稳定性：不稳定的排序
     *
     * @param array
     */
    public static void selectSort2(int[] array) {

        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            int mindIndex = i;
            for (int j = i + 1; j < array.length; j++) {
                if (array[j] < array[mindIndex]) {
                    mindIndex = j;
                }
            }
            swap(array, i, mindIndex);
        }
    }

    private static void swap(int[] array, int i, int j) {
        int tmp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = tmp;
    }


    public static void selectSort(int[] array) {
        int left = 0;
        int right = array.length - 1;
        while (left < right) {
            int minIndex = left;
            int maxIndex = left;
            for (int i = left + 1; i <= right; i++) {
                if (array[i] < array[minIndex]) {
                    minIndex = i;
                }
                if (array[i] > array[maxIndex]) {
                    maxIndex = i;
                }
            }
            swap(array, left, minIndex);
            //最大值正好是  left下标  此时 把最大值换到了minIndex的位置了
            if (maxIndex == left) {
                maxIndex = minIndex;
            }
            swap(array, right, maxIndex);
            left++;
            right--;
        }
    }

    /**
     * 堆排序
     * 时间复杂度：O(n*logN)
     * 空间复杂度：O(1)
     * 稳定性：不稳定
     *
     * @param array
     */
    public static void heapSort(int[] array) {
        createHeap(array);
        int end = array.length - 1;
        while (end > 0) {
            swap(array, 0, end);
            siftDown(array, 0, end);
            end--;
        }
    }

    private static void createHeap(int[] array) {
        for (int parent = (array.length - 1 - 1) / 2; parent >= 0; parent--) {
            siftDown(array, parent, array.length);
        }

    }

    /**
     * @param array
     * @param parent 每棵子树调整的根节点
     * @param length 每棵子树调整的结束节点
     */
    private static void siftDown(int[] array, int parent, int length) {
        int child = 2 * parent + 1;
        while (child < length) {
            if (child + 1 < length && array[child] < array[child + 1]) {
                child++;
            }
            if (array[child] > array[parent]) {
                swap(array, parent, child);
                parent = child;
                child = 2 * parent + 1;
            } else {
                break;
            }
        }
    }


    /**
     * 冒泡排序：
     * 时间复杂度：【讨论 没有优化的情况下，也就是 没有下方的boolean元素和-i操作】
     * O(N^2)
     * 优化以后 可能会达到O(N)
     * 空间复杂度：O(1)
     * 稳定性：稳定的排序
     *
     * @param array
     */
    public static void bubbleSort(int[] array) {
        for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
            boolean flg = false;
            for (int j = 0; j < array.length - 1 - i; j++) {
                if (array[j] > array[j + 1]) {
                    swap(array, j, j + 1);
                    flg = true;
                }
            }
            if (!flg) {
                break;
            }
        }
    }

    /**
     * 时间复杂度：
     * 最坏情况：当数据给定的是1 2 3 4 5 6 7.....有序的情况下 确实是O(n^2)
     * 9 8 7 6 5 4
     * 最好情况：O(N*logN)
     * 空间复杂度：
     * 最坏情况：O(N)
     * 最好情况：O(logN)
     * 稳定性：
     * 不稳定性
     *
     * @param array
     */
    public static void quickSort(int[] array) {

        quick(array, 0, array.length - 1);
    }

    public static void quickNor(int[] array, int start, int end) {
        Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();
        int pivot = partition(array, start, end);
        if (pivot > start + 1) {
            stack.push(start);
            stack.push(pivot - 1);
        }
        if (pivot < end - 1) {
            stack.push(pivot + 1);
            stack.push(end);
        }
        while (!stack.isEmpty()) {
            end = stack.pop();
            start = stack.pop();
            pivot = partition(array, start, end);
            if (pivot > start + 1) {
                stack.push(start);
                stack.push(pivot - 1);
            }
            if (pivot < end - 1) {  //4:00上课
                stack.push(pivot + 1);
                stack.push(end);
            }
        }
    }

    private static void quick(int[] array, int start, int end) {
        if (start >= end) {
            return;
        }
        if (end - start + 1 <= 7) {
            insertSortRange(array, start, end);
            return;
        }
        //System.out.println("start: "+start+" end: "+end);
        int midIndex = getMiddleNum(array, start, end);
        swap(array, start, midIndex);

        int pivot = partition(array, start, end);
        quick(array, start, pivot - 1);
        quick(array, pivot + 1, end);
    }

    private static void insertSortRange(int[] array, int start, int end) {
        for (int i = start + 1; i <= end; i++) {
            int tmp = array[i];
            int j = i - 1;
            for (; j >= start; j--) {
                if (array[j] > tmp) {
                    array[j + 1] = array[j];
                } else {
                    array[j + 1] = tmp;
                    break;
                }
            }
            array[j + 1] = tmp;
        }
    }

    private static int getMiddleNum(int[] array, int left, int right) {
        int mid = (left + right) / 2;
        if (array[left] < array[right]) {
            if (array[mid] < array[left]) {
                return left;
            } else if (array[mid] > array[right]) {
                return right;
            } else {
                return mid;
            }
        } else {
            if (array[mid] > array[left]) {
                return left;
            } else if (array[mid] < array[right]) {
                return right;
            } else {
                return mid;
            }
        }
    }

    private static int partition2(int[] array, int left, int right) {
        int prev = left;
        int cur = left + 1;
        while (cur <= right) {
            if (array[cur] < array[left] && array[++prev] != array[cur]) {
                swap(array, cur, prev);
            }
            cur++;
        }
        swap(array, prev, left);
        return prev;
    }

    private static int partition(int[] array, int left, int right) {
        int tmp = array[left];
        while (left < right) {
            while (left < right && array[right] >= tmp) {
                right--;
            }
            array[left] = array[right];
            while (left < right && array[left] <= tmp) {
                left++;
            }
            array[right] = array[left];
        }
        array[left] = tmp;
        return left;
    }

    private static int partitionHoare(int[] array, int left, int right) {
        int tmp = array[left];
        int tmpLeft = left;
        while (left < right) {
            while (left < right && array[right] >= tmp) {
                right--;
            }
            while (left < right && array[left] <= tmp) {
                left++;
            }
            swap(array, left, right);
        }
        swap(array, left, tmpLeft);
        return left;
    }

    /**
     * 归并排序：
     * 时间复杂度：O(N*logN)
     * 空间复杂度：O(N)
     * 稳定性：稳定排序
     *
     * @param array
     */
    public static void mergeSort(int[] array) {
        mergeSortTmp(array, 0, array.length - 1);
    }

    private static void mergeSortTmp(int[] array, int left, int right) {
        if (left >= right) {
            return;
        }
        int mid = (left + right) / 2;
        mergeSortTmp(array, left, mid);
        mergeSortTmp(array, mid + 1, right);
        //走到这里 全部分解完毕
        // 合并
        merge(array, left, mid, right);
    }

    private static void merge(int[] array, int left, int mid, int right) {
        int[] tmp = new int[right - left + 1];
        int k = 0;
        int s1 = left;
        //int e1 = mid;
        int s2 = mid + 1;
        //int e2 = right;
        while (s1 <= mid && s2 <= right) {
            if (array[s1] <= array[s2]) {
                tmp[k++] = array[s1++];
            } else {
                tmp[k++] = array[s2++];
            }
        }
        while (s1 <= mid) {
            tmp[k++] = array[s1++];
        }
        while (s2 <= right) {
            tmp[k++] = array[s2++];
        }
        //可以保证tmp数组 是有序的
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            array[i + left] = tmp[i];
        }
    }

    /**
     * 非递归实现 归并排序
     *
     * @param array
     */
    public static void mergeSortNor(int[] array) {
        int gap = 1;
        while (gap < array.length) {
            for (int i = 0; i < array.length; i = i + gap * 2) {
                int left = i;
                int mid = left + gap - 1;
                if (mid >= array.length) {
                    mid = array.length - 1;
                }
                int right = mid + gap;
                if (right >= array.length) {
                    right = array.length - 1;
                }
                merge(array, left, mid, right);
            }
            gap *= 2;
        }
    }

    /**
     * 计数排序：
     * 时间复杂度：O(范围 + n )
     * 范围越大  越慢
     * 空间复杂度：O(范围)
     * 稳定性：
     *
     * @param array
     */
    public static void countSort(int[] array) {
        //1. 找最大值 和 最小值 来确定 计数数组的大小
        int maxVal = array[0];
        int minVal = array[0];
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            if (array[i] < minVal) {
                minVal = array[i];
            }
            if (array[i] > maxVal) {
                maxVal = array[i];
            }
        }
        int len = maxVal - minVal + 1;
        int[] count = new int[len];

        //2. 遍历原来的数组array把 每个元素 放到对应的计数数组当中 进行计数
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            int index = array[i];
            count[index - minVal]++;
        }
        //3.依次 遍历计数数组 O(范围)
        int index = 0;
        for (int i = 0; i < count.length; i++) {
            while (count[i] != 0) {
                array[index] = i + minVal;
                index++;
                count[i]--;
            }
        }
    }


}

